河北是我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)之一,小麥最高單產(chǎn)在700公斤出現(xiàn)徘徊,800公斤是河北小麥育種的瓶頸,難以突破。馬蘭1號(hào)新品種的誕生,把河北省小麥單產(chǎn)最高紀(jì)錄提升到863.76公斤,讓河北小麥生產(chǎn)跨上新臺(tái)階,實(shí)現(xiàn)了小麥育種新突破。
為培育出突破性小麥新品種,省小麥專家郭進(jìn)考帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)采用小麥“早代群體測(cè)產(chǎn)+個(gè)體選擇”簡(jiǎn)化育種新方法,創(chuàng)新溫帶、熱帶異地鑒定篩選。他們將雜交后代種子秋播在平山駝梁,然后移苗移栽海南三亞,收獲種子再播種在辛集馬蘭,實(shí)現(xiàn)了小麥育種一年度兩代。這樣育種,拓寬后代的變異范圍,有利于培育突破性品種和資源。
作為品種主研人,郭進(jìn)考介紹,馬蘭1號(hào)實(shí)現(xiàn)小麥育種新突破,主要表現(xiàn)在三方面——
理想株型,把圖紙?jiān)O(shè)計(jì)株型變成現(xiàn)實(shí)版
小麥?zhǔn)且环N個(gè)體發(fā)育與群體協(xié)調(diào)的作物,它的個(gè)體即株型決定群體的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量。因此,育種學(xué)者為小麥設(shè)計(jì)出理想株型,馬蘭1號(hào)把圖紙?jiān)O(shè)計(jì)株型變成了現(xiàn)實(shí)版。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部小麥專家組專家、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)王志敏表示,馬蘭1號(hào)種株型非常好,葉片直立,穗數(shù)可以上去。
正因?yàn)橹晷秃?,?gòu)成大群體(穗數(shù)),產(chǎn)量獲得大幅度提高。2021年,馬蘭1號(hào)54塊示范田平均畝產(chǎn)673公斤,較對(duì)照品種增產(chǎn)16.2%,其中畝產(chǎn)700公斤以上地塊占35.2%,畝產(chǎn)800公斤以上地塊占5.6%。2022年,調(diào)查539戶種植馬蘭1號(hào)麥田,平均畝產(chǎn)725.5公斤,其中畝產(chǎn)700公斤以上地塊占69.9%,畝產(chǎn)800公斤以上地塊占12.6%。
株型理想,庫(kù)源得到平衡,是產(chǎn)量提升所在。馬蘭1號(hào)屬“V”字株型。這一株型是小麥個(gè)體與群體最佳結(jié)合點(diǎn),以較大的群體撒布整個(gè)田間,下部空留出通風(fēng)道口,降低田間遮陰密度,增加田間空氣流通,實(shí)現(xiàn)最大程度利用光熱資源,滿足籽粒飽滿。同時(shí)降低田間濕度,改善田間小氣候,減少病害的侵害與發(fā)生,是目前小麥高產(chǎn)的理想株型。
根系發(fā)達(dá),為高產(chǎn)水肥高效奠定了基礎(chǔ)
小麥專家介紹,小麥根系同地上農(nóng)藝性狀同等重要。沒(méi)有好的根系,植株?duì)I養(yǎng)弱,抗性會(huì)顯著降低。馬蘭1號(hào)品種具有根系發(fā)達(dá)的特點(diǎn),從苗期到成熟一直保持根系旺盛的活力和強(qiáng)大的根系。田間測(cè)定數(shù)據(jù)表明,馬蘭1號(hào)初生根比一般品種多30%,起身至拔節(jié)期間的次生根比對(duì)照品種增加31.9%,旺盛的根系,支撐與供給多穗、大粒庫(kù)容,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、超高產(chǎn)。
河北省農(nóng)林科學(xué)院原院長(zhǎng)王慧軍表示,馬蘭1號(hào)是近年來(lái)我省育成的一個(gè)高產(chǎn)標(biāo)志性優(yōu)良品種。他說(shuō),馬蘭1號(hào)株型好,莖基部節(jié)間短而粗壯,抗倒伏,利于上穗數(shù);根系發(fā)達(dá),解決了矮稈品種群體不協(xié)調(diào)、易早衰的難題;葉功能增強(qiáng),尤其是旗葉直立厚寬,具有創(chuàng)高產(chǎn)的主要生物學(xué)基礎(chǔ),是一個(gè)不可多得的小麥優(yōu)良品種。
三要素協(xié)調(diào),解決了矮稈品種不高產(chǎn)的難題
實(shí)踐證明,畝穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大,與產(chǎn)量成正比關(guān)系。馬蘭1號(hào)打破常規(guī),把畝穗數(shù)增加到50萬(wàn)穗以上,甚至達(dá)到60萬(wàn)穗,馬蘭1號(hào)為穗多型品種,為小麥高產(chǎn)奠定了穗數(shù)基礎(chǔ)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年馬蘭1號(hào)畝產(chǎn)800公斤以上田塊的平均畝穗數(shù)為52.4萬(wàn);2022年馬蘭1號(hào)畝產(chǎn)800公斤以上田塊的平均畝穗數(shù)為59.2萬(wàn)。馬蘭1號(hào)品種借助矮稈抗倒伏能力非常強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),把畝穗數(shù)提升了10萬(wàn)以上,僅增加畝穗數(shù)這一項(xiàng),產(chǎn)量提升75公斤以上。
千粒重對(duì)小麥高產(chǎn)至關(guān)重要,矮稈大穗籽粒癟成為矮稈麥的瓶頸。馬蘭1號(hào)沖破矮稈麥的基因枷鎖,將矮稈、中型穗、大籽粒成功結(jié)合,屬于大粒型品種。畝產(chǎn)800公斤以上田塊的千粒重接近50克。據(jù)調(diào)查,2021年專家實(shí)收實(shí)測(cè)的4塊馬蘭1號(hào)麥田,平均畝產(chǎn)804.78公斤,平均千粒重為48.7克,最高地塊的千粒重為50.2克;2022年專家實(shí)收實(shí)測(cè)的9塊馬蘭1號(hào)麥田,平均畝產(chǎn)828.1公斤,平均千粒重49.3克,其中最高地塊的千粒重為50.5克。高群體下實(shí)現(xiàn)大粒,為高產(chǎn)提供了保障。
穗粒數(shù)是一個(gè)數(shù)量遺傳的產(chǎn)量性狀,鑒于此,育種家非常注重穗粒數(shù)多的品種選育,但穗粒數(shù)與畝穗數(shù)、千粒重成負(fù)相關(guān),相互制約,難以尋找三要素最佳結(jié)合點(diǎn)。馬蘭1號(hào)通過(guò)早代群體測(cè)產(chǎn)和個(gè)體選擇的育種新方法,把產(chǎn)量放在第一位的育種思路,打破常規(guī),在大群體(畝穗數(shù))、大籽粒的前提下,實(shí)現(xiàn)多地區(qū)、多年份、多地塊畝產(chǎn)超800公斤。
在2021年和2022年專家實(shí)收實(shí)測(cè)畝產(chǎn)800公斤的田塊,馬蘭1號(hào)穗粒數(shù)平均為37.05粒。其中2022年南和區(qū)閆里村馬蘭1號(hào)畝產(chǎn)863.76公斤,千粒重49.5克,穗粒數(shù)34.6粒;大名縣石家寨種植馬蘭1號(hào)畝產(chǎn)861.35公斤,千粒重50.1克,穗粒數(shù)達(dá)到35.1粒。田間數(shù)據(jù)證明,馬蘭1號(hào)品種的穗粒數(shù)是在35粒的基礎(chǔ)上與畝穗數(shù)和千粒重相協(xié)調(diào),為穩(wěn)定高產(chǎn)發(fā)揮了保駕護(hù)航作用。
畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重三要素協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了馬蘭1號(hào)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。2023年河北省委一號(hào)文件提出,大力推廣馬蘭1號(hào)小麥新品種。同時(shí),馬蘭1號(hào)也成為2023年列入農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推河北省唯一的小麥新品種。不完全統(tǒng)計(jì),2021年馬蘭1號(hào)示范1萬(wàn)畝,2022年示范推廣20萬(wàn)畝,2023年推廣種植500多萬(wàn)畝,是河北推廣最快的小麥品種之一,深受農(nóng)民的喜愛(ài)。